基于Web服務(wù)的電力信息化監(jiān)管系統(tǒng)的構(gòu)建

陳 琪， 劉滌塵， 周 玲

(武漢大學(xué)電氣工程學(xué)院， 武漢 430072)

基于Web服務(wù)的電力信息化監(jiān)管系統(tǒng)的構(gòu)建

陳 琪， 劉滌塵， 周 玲

(武漢大學(xué)電氣工程學(xué)院， 武漢 430072)

電力監(jiān)管作為電力市場(chǎng)建設(shè)的重要組成部分，對(duì)電力市場(chǎng)的良性發(fā)展起著重要作用。文中針對(duì)南方電監(jiān)局電力監(jiān)管工作中信息采集管理存在嚴(yán)重制約的現(xiàn)狀，提出了電力信息化監(jiān)管系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方案，該系統(tǒng)以異構(gòu)數(shù)據(jù)采集為著眼點(diǎn)，采用面向?qū)ο蟮腤eb Service 技術(shù)對(duì)所監(jiān)管信息系統(tǒng)中的異構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行集成，以XML作為統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式，構(gòu)成數(shù)據(jù)綜合管理平臺(tái)，填補(bǔ)了電力監(jiān)管工作中信息采集機(jī)制的空白，解決了南方電監(jiān)局各所監(jiān)管信息系統(tǒng)跨平臺(tái)的難題。

電力監(jiān)管； 異構(gòu)數(shù)據(jù)采集； 可標(biāo)記性擴(kuò)展語(yǔ)言； 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)

電力系統(tǒng)進(jìn)行市場(chǎng)化改革是20 世紀(jì)90 年代以來(lái)世界電力工業(yè)最重大的變革[1～3]。作為電力市場(chǎng)建設(shè)的重要組成部分，我國(guó)的電力監(jiān)管體系建設(shè)存在諸多問(wèn)題，最突出的問(wèn)題體現(xiàn)在電監(jiān)會(huì)作為監(jiān)管部門(mén)缺乏獨(dú)立性[4]。電監(jiān)會(huì)要切實(shí)實(shí)施其監(jiān)管職能，迫切要求市場(chǎng)環(huán)境下加大電力監(jiān)管力度和完善監(jiān)管體系建設(shè)。

目前，我國(guó)電力工業(yè)的各發(fā)電和供電企業(yè)處于各自監(jiān)管的現(xiàn)狀，電監(jiān)會(huì)無(wú)法直接有效的獲取電力生產(chǎn)的信息。就時(shí)下而言，電監(jiān)會(huì)進(jìn)行電力監(jiān)管面臨的直接而緊迫的任務(wù)，是電力監(jiān)管工作信息采集機(jī)制的建立與完善[5]。由于各電力企業(yè)信息化發(fā)展的不均衡，導(dǎo)致不同企業(yè)不同應(yīng)用系統(tǒng)之間存在的語(yǔ)言差異，平臺(tái)差異，協(xié)議差異，數(shù)據(jù)差異[6]等異構(gòu)問(wèn)題，電監(jiān)會(huì)要實(shí)現(xiàn)其職能，迫切需要建立完備的電力信息化監(jiān)管系統(tǒng)，對(duì)異構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和融合，最終形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式。對(duì)于大范圍的跨企業(yè)實(shí)體的電力信息化監(jiān)管系統(tǒng)的異構(gòu)數(shù)據(jù)采集的設(shè)計(jì)，以異構(gòu)數(shù)據(jù)采集為著眼點(diǎn)，采用XML和Web Service技術(shù)對(duì)電力信息化監(jiān)管系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而使電監(jiān)局以直接有效的方式對(duì)電力工業(yè)各環(huán)節(jié)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，為實(shí)現(xiàn)其管理職能打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。因此，對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)深入的研究設(shè)計(jì)是有重要意義的。

1 異構(gòu)數(shù)據(jù)采集的相關(guān)技術(shù)

1.1XML

XML是一個(gè)定義其它語(yǔ)言的系統(tǒng)[7]。XML使用文檔定義類(lèi)型DTD(document type definition)和Schema來(lái)定義數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)，利用它可確認(rèn)文檔中數(shù)據(jù)是否有效，但更重要的是它還能定義數(shù)據(jù)的類(lèi)型和數(shù)據(jù)間的關(guān)系?？蓪鹘y(tǒng)的數(shù)據(jù)集成策略，以DTD-Schema為橋梁移植到對(duì)XML文檔的集成上來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)XML所寫(xiě)的Web頁(yè)面的集成。XML可對(duì)很多類(lèi)型的異構(gòu)信息進(jìn)行高級(jí)集成。

1.2WebService

Web Service采用面向服務(wù)的體系構(gòu)架SOA(service-oriented architecture)模型對(duì)資源進(jìn)行統(tǒng)一的描述、發(fā)布、發(fā)現(xiàn)及動(dòng)態(tài)綁定與調(diào)用，解決Internet環(huán)境下松耦合分布式異構(gòu)問(wèn)題。Web Services可看作是在一個(gè)基于因特網(wǎng)的應(yīng)用程序模塊，在遵守由一個(gè)協(xié)議集組成的特殊技術(shù)格式下進(jìn)行對(duì)象組件間的遠(yuǎn)程互連交互。在Web服務(wù)中，XML是數(shù)據(jù)的格式，簡(jiǎn)單對(duì)象訪問(wèn)協(xié)議SOAP(simple object access protocol)是調(diào)用Web服務(wù)協(xié)議，服務(wù)描述語(yǔ)言WSDL(web service description language web)是描述服務(wù)的格式，而統(tǒng)一描述、發(fā)現(xiàn)和集成協(xié)議UDDI(universal description discovery and integration)是服務(wù)登記、查找和利用的組合。四方面組成了整個(gè)服務(wù)架構(gòu)[8～10]。

2 異構(gòu)數(shù)據(jù)采集方案設(shè)計(jì)

2.1 電力監(jiān)管系統(tǒng)中異構(gòu)數(shù)據(jù)采集需求分析

電力監(jiān)管系統(tǒng)中數(shù)據(jù)集成中心是為整個(gè)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支持的基礎(chǔ)平臺(tái)，位于系統(tǒng)整合框架的數(shù)據(jù)整合層。架構(gòu)設(shè)計(jì)的好壞，直接關(guān)系到整合工作是否能夠?qū)崿F(xiàn)既定目標(biāo)。

按照數(shù)據(jù)流向，可將電力監(jiān)管的整個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)劃分為三個(gè)層次如圖1所示。

圖1 電力監(jiān)管的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)層次

(1)數(shù)據(jù)源層 南方電監(jiān)局負(fù)責(zé)的監(jiān)管對(duì)象有發(fā)電、供電、電力建設(shè)等電力企業(yè)，其所關(guān)注的發(fā)電量、電網(wǎng)負(fù)荷等監(jiān)管指標(biāo)分別存在于各電力企業(yè)的三十余個(gè)分散獨(dú)立的應(yīng)用系統(tǒng)中。目前各應(yīng)用系統(tǒng)基本上采用了關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)管理各自的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)源層包括現(xiàn)有的各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)，這些系統(tǒng)自身產(chǎn)生、維護(hù)數(shù)據(jù)，提供電力監(jiān)管所需的基礎(chǔ)信息服務(wù)。

(2)主題數(shù)據(jù)層 包括主題數(shù)據(jù)庫(kù)和OLAP數(shù)據(jù)庫(kù)。隨著南方電監(jiān)局對(duì)信息實(shí)時(shí)性需求的加強(qiáng)，對(duì)數(shù)據(jù)源層各應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)整合后，建設(shè)主題數(shù)據(jù)庫(kù)提供統(tǒng)一及時(shí)的數(shù)據(jù)日益重要。同時(shí)，南方電監(jiān)局還需要陸續(xù)開(kāi)發(fā)安全監(jiān)管系統(tǒng)、分析統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)、市場(chǎng)監(jiān)管及報(bào)價(jià)系統(tǒng)等查詢和分析系統(tǒng)。這些系統(tǒng)自己無(wú)法產(chǎn)生數(shù)據(jù)，需要從前面的數(shù)據(jù)源層所監(jiān)管電力信息系統(tǒng)中采集所需的數(shù)據(jù)來(lái)支持分析和查詢。

(3)中心數(shù)據(jù)庫(kù)層 它是整個(gè)數(shù)據(jù)環(huán)境的核心。向下，它從數(shù)據(jù)源層中提取數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)整合，向上，又作為主題數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)來(lái)源，為它們提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

目前南方電監(jiān)局還沒(méi)有中心數(shù)據(jù)庫(kù)層這樣的一個(gè)環(huán)境，因此，需要建立中心數(shù)據(jù)庫(kù)層，使所有的源數(shù)據(jù)層系統(tǒng)及所有的主題數(shù)據(jù)層只需和中心數(shù)據(jù)庫(kù)層交互，提高數(shù)據(jù)的復(fù)用性和使用效率。

2.2 數(shù)據(jù)采集及發(fā)布的設(shè)計(jì)

中心數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)完成之后，可將數(shù)據(jù)源的變動(dòng)數(shù)據(jù)采集到中心數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)中心數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的及時(shí)更新和用戶訂閱的變動(dòng)信息準(zhǔn)確發(fā)布。此時(shí)要采用相應(yīng)的數(shù)據(jù)更新策略來(lái)保證數(shù)據(jù)采集發(fā)布的正確性、及時(shí)性。按照數(shù)據(jù)的流向，將數(shù)據(jù)采集發(fā)布過(guò)程進(jìn)行了層次劃分,如圖2所示。

(1)數(shù)據(jù)源層：這是數(shù)據(jù)的源頭，即各個(gè)所監(jiān)管電力信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)。本層包含多種數(shù)據(jù)源。

(2)數(shù)據(jù)抽取層：這是數(shù)據(jù)開(kāi)始整合的大門(mén)。用于將數(shù)據(jù)源層的數(shù)據(jù)抽取進(jìn)中心數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)抽取的目的是未來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行重新組織和存儲(chǔ)位置的轉(zhuǎn)移，在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移過(guò)程中要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行大量的清洗和轉(zhuǎn)換工作。

(3)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換層：這是數(shù)據(jù)整合的關(guān)鍵步驟。由于源與目標(biāo)之間存在的數(shù)據(jù)差異，需要制訂相應(yīng)的轉(zhuǎn)換規(guī)則，然后根據(jù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換規(guī)則，把抽取的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為中心數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

(4)數(shù)據(jù)加載層：這是數(shù)據(jù)整合的重要環(huán)節(jié)。作用是把轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)寫(xiě)入到中心數(shù)據(jù)庫(kù)中。本層解決模式實(shí)現(xiàn)以及數(shù)據(jù)裝載時(shí)機(jī)等問(wèn)題。

(5)中心數(shù)據(jù)庫(kù)層：這是數(shù)據(jù)整合的第一目標(biāo)。提供數(shù)據(jù)與元數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)場(chǎng)所。

(6)數(shù)據(jù)發(fā)布層：這是數(shù)據(jù)整合的成果體現(xiàn)。是根據(jù)共享數(shù)據(jù)訂閱收集信息，把更新的共享數(shù)據(jù)發(fā)布出來(lái)供訂閱者查看和接收。

圖2 數(shù)據(jù)流的層次劃分

2.3 關(guān)鍵問(wèn)題解決方案

數(shù)據(jù)采集和發(fā)布的關(guān)鍵問(wèn)題就是如何化解源數(shù)據(jù)與目標(biāo)數(shù)據(jù)對(duì)象之間、目標(biāo)數(shù)據(jù)與發(fā)布對(duì)象之間的差異。

數(shù)據(jù)異構(gòu)信息主要來(lái)自三個(gè)方面：系統(tǒng)異構(gòu)、數(shù)據(jù)模型異構(gòu)和邏輯異構(gòu)。

本文綜合數(shù)據(jù)平臺(tái)采用均是TCP/IP協(xié)議與各數(shù)據(jù)源相連接，因此不用考慮系統(tǒng)異構(gòu)。對(duì)于數(shù)據(jù)模型異構(gòu)，可以考慮采用一種中間格式即可解決此問(wèn)題。最難解決也是中心數(shù)據(jù)庫(kù)主要面對(duì)的異構(gòu)問(wèn)題，是邏輯異構(gòu)。本文提出了數(shù)據(jù)映射的解決方案和數(shù)據(jù)交互格式的方案以解決數(shù)據(jù)異構(gòu)問(wèn)題，采用根據(jù)XSD規(guī)則轉(zhuǎn)換表來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)映射，從而使數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)源傳遞到中心數(shù)據(jù)庫(kù)。

(1)數(shù)據(jù)映射解決方案

基于XML的數(shù)據(jù)映射方案是根據(jù)不同的需求建立數(shù)據(jù)映射來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)換，是數(shù)據(jù)層面的數(shù)據(jù)映射。在數(shù)據(jù)采集發(fā)布的設(shè)計(jì)中采取XML作為數(shù)據(jù)的統(tǒng)一表現(xiàn)形式，數(shù)據(jù)的映射工作實(shí)際也就是關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)RDBMS(relational database management system)一XML一RDBMS的轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換工作實(shí)際上是XML文檔之間的轉(zhuǎn)換，如圖3所示。

圖3 數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換

使用基于XML的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換主要要建立數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的規(guī)則。異構(gòu)數(shù)據(jù)整合中最需要解決的是邏輯異構(gòu)問(wèn)題，而解決這一問(wèn)題需要通過(guò)建立一個(gè)轉(zhuǎn)換規(guī)則字典，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換在該規(guī)則字典下進(jìn)行，這種規(guī)則是由用戶建立的。本文采取如下辦法解決這個(gè)問(wèn)題：用戶通過(guò)映射規(guī)則定義功能制訂源到目標(biāo)表的映射規(guī)則，保存到映射規(guī)則文件中；根據(jù)數(shù)據(jù)差異的分類(lèi)，制定相應(yīng)的轉(zhuǎn)換規(guī)則處理函數(shù)；進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時(shí)，根據(jù)映射規(guī)則文件中的差異類(lèi)型，調(diào)用相應(yīng)的轉(zhuǎn)換規(guī)則處理函數(shù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換規(guī)則不存在時(shí)，那么就需要使用異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)的DBA定制轉(zhuǎn)換規(guī)則。這樣就實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫(kù)之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。

(2)數(shù)據(jù)交互格式方案

由于各所監(jiān)管電力信息系統(tǒng)與中心數(shù)據(jù)庫(kù)之間的模式異構(gòu)和邏輯異構(gòu)，本文選用XML格式作為兩者之間的數(shù)據(jù)交互格式。數(shù)據(jù)格式的XSD設(shè)計(jì)如下：

lt;element name=quot;SourceChangeDataFilequot;gt;

lt;complexTypegt;

lt;sequencegt;

lt;element ref=quot;Rowquot; minOccurs=quot;1quot; maxOccurs=quot;unboundedquot;/gt;

lt;/sequencegt;

lt;attribute name=quot;DataSourceInfoquot; use=quot;requiredquot; type=quot;stringquot;/gt;

lt;/complexTypegt;

lt;/elementgt;

lt;element name=quot;Rowquot;gt;

lt;complexTypegt;

lt;sequencegt;

lt;element name=quot;Handlequot; type=quot;Typequot; minOccurs=quot;1quot; maxOccurs=quot;1quot;/gt;

lt;element name=quot;SetValuequot; minOccurs=quot;1quot; maxOccurs=quot;1quot;/gt;

lt;complexTypegt;

lt;sequencegt;

lt;element ref=quot;Columquot; minOccurs=quot;1quot; maxOccurs=quot;unboundedquot;/gt;

lt;/sequencegt;

lt;/complexTypegt;

lt;/elementgt;

lt;element name=quot;Wherequot; minOccurs=quot;1quot; maxOccurs=quot;1quot;/gt;

lt;/sequencegt;

lt;/complexTypegt;

lt;/elementgt;

lt;element name=quot;Columquot;gt;

lt;complexTypegt;

lt;sequencegt;

lt;element name=quot;ColumNamequot; minOccurs=quot;1quot; maxOccurs=quot;1quot; type=quot;stringquot;/gt;

lt;element name=quot;ColumValuequot; minOccurs=quot;1quot; maxOccurs=quot;1quot; type=quot;stringquot;/gt;

lt;/sequencegt;

lt;/complexTypegt;

lt;/elementgt;

lt;simpleType name=quot;Typequot;gt;

lt;restriction base=quot;stringquot;gt;

lt;enumeration value=quot;Otherquot;/gt;

lt;enumeration value=quot;Delete/gt;

lt;/restrictiongt;

lt;/simpleTypegt;

其中“Row”由三個(gè)部分組成：“Handle”、“Set Value”和“Where”?！癟ype”是數(shù)據(jù)的變化類(lèi)型?？紤]到實(shí)際情況和處理函數(shù)的通用性，本文將變化數(shù)據(jù)類(lèi)型合并成兩種方式：更新和刪除。刪除含義不變，統(tǒng)一將增加和修改設(shè)置為更新類(lèi)型。這是由于變化數(shù)據(jù)文件向中心數(shù)據(jù)庫(kù)加載時(shí)，并不知道此條記錄在中心數(shù)據(jù)庫(kù)中的情況，盲目設(shè)置操作類(lèi)型，可能會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。因此本文只定義兩種類(lèi)型：“Other”是更新操作、“Delete”是刪除操作。不同的數(shù)據(jù)變化對(duì)應(yīng)不同類(lèi)型“Type”。這種“Other”類(lèi)型用于逐行比對(duì)方式的變化數(shù)據(jù)抽取。在文件產(chǎn)生時(shí)不指定具體數(shù)據(jù)操作，而是到了加載數(shù)據(jù)時(shí)來(lái)決定數(shù)據(jù)操作類(lèi)型。“Set Value”對(duì)應(yīng)需要更新的字段名稱(chēng)和數(shù)據(jù)；“Where”對(duì)應(yīng)更新條件。因此，服務(wù)器端數(shù)據(jù)采集程序只要處理上述XML文件即可。

2.4 異構(gòu)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

本文設(shè)計(jì)了七個(gè)模塊來(lái)完成整個(gè)數(shù)據(jù)更新過(guò)程。這七個(gè)模塊是變化數(shù)據(jù)傳輸、消息監(jiān)聽(tīng)、工作流程調(diào)度、接收、轉(zhuǎn)換、加載和發(fā)布。整體框圖見(jiàn)圖4。

圖4 數(shù)據(jù)采集和發(fā)布框圖

(1)變化數(shù)據(jù)傳輸：從各所監(jiān)管電力信息系統(tǒng)提取變化數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成源數(shù)據(jù)文件，然后將源數(shù)據(jù)文件傳輸?shù)街付ǖ姆?wù)器目錄中?？蛻舳顺绦蜇?fù)責(zé)從各所監(jiān)管電力信息系統(tǒng)中獲取變化數(shù)據(jù)，然后轉(zhuǎn)換成源數(shù)據(jù)文件，實(shí)時(shí)監(jiān)管數(shù)據(jù)采用數(shù)據(jù)采集Web Service接口的方式來(lái)傳輸?shù)椒?wù)器上，服務(wù)器程序負(fù)責(zé)接收源數(shù)據(jù)文件，并調(diào)用后續(xù)處理工作。

(2)接收數(shù)據(jù)：讀取指定目錄的源數(shù)據(jù)文件，并轉(zhuǎn)換成變化數(shù)據(jù)文件。

(3)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)：由于源與目標(biāo)之間存在的數(shù)據(jù)差異，需要制訂相應(yīng)的轉(zhuǎn)換規(guī)則，然后根據(jù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換規(guī)則，把抽取的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為中心數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。它是解決各所監(jiān)管電力信息系統(tǒng)和數(shù)據(jù)平臺(tái)之間數(shù)據(jù)差異的模塊。它需要數(shù)據(jù)映射規(guī)則文件的支持，而數(shù)據(jù)映射規(guī)則文件由平臺(tái)相應(yīng)的維護(hù)管理功能模塊提供。

(4)加載數(shù)據(jù)：把轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)寫(xiě)入到中心數(shù)據(jù)庫(kù)中。

(5)發(fā)布數(shù)據(jù)：是根據(jù)共享數(shù)據(jù)訂閱收集信息，把更新的共享數(shù)據(jù)發(fā)布出來(lái)供訂閱者查看和接收。

(6)工作流程調(diào)度：按設(shè)定順序，調(diào)用前四個(gè)模塊，來(lái)實(shí)現(xiàn)中心數(shù)據(jù)庫(kù)的更新。

(7)消息監(jiān)聽(tīng)：負(fù)責(zé)監(jiān)聽(tīng)來(lái)自客戶端、系統(tǒng)等的消息，根據(jù)消息類(lèi)別調(diào)用相應(yīng)的工作流程。

為了對(duì)復(fù)雜的處理過(guò)程更好的調(diào)度和監(jiān)控，本文專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)一個(gè)工作流程調(diào)度模塊。通過(guò)此模塊的開(kāi)發(fā)使用，將清晰、高效地通過(guò)任務(wù)調(diào)度的方式處理快速見(jiàn)效的數(shù)據(jù)采集發(fā)布過(guò)程。

本文設(shè)計(jì)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)采集和發(fā)布整體框架有利于分模塊、并行的開(kāi)發(fā)，業(yè)務(wù)流程清晰明了，模塊復(fù)用性高，達(dá)到數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)的暢通和格式的統(tǒng)一。

3 數(shù)據(jù)采集發(fā)布實(shí)例

3.1 基礎(chǔ)平臺(tái)

結(jié)合實(shí)際情況，南方的電監(jiān)局用戶端選用IBM RS600op650做綜合數(shù)據(jù)平臺(tái)的主服務(wù)器。配置是8顆Power4+的RISCPowerPCCPU，16G內(nèi)存，IT磁盤(pán)空間，AIXS.2操作系統(tǒng)。選用Oracle 10g.2.0.4作為中心數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)DBMS(database management system)。劃分給Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)600G磁盤(pán)空間做數(shù)據(jù)文件。

3.2 源數(shù)據(jù)采集

(1)南方電網(wǎng)安全性評(píng)價(jià)系統(tǒng)

該系統(tǒng)由數(shù)據(jù)處理語(yǔ)言COBOL(common business oriented language)+客戶信息控制系統(tǒng)CICS(customer information control system)開(kāi)發(fā)，后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)為DB2v7.1for205/390。它主要涉及到三個(gè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集的內(nèi)容：直流安全性評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)集、交流安全性評(píng)價(jià)信息數(shù)據(jù)集和用戶信息數(shù)據(jù)集。 因?yàn)榇讼到y(tǒng)開(kāi)發(fā)在共享數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)收集之前，所以它的開(kāi)發(fā)完全采用的是單獨(dú)定義的共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，因此必須在抽取完數(shù)據(jù)后進(jìn)行清洗、轉(zhuǎn)換。數(shù)據(jù)平臺(tái)通過(guò)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)整合服務(wù)從綜合各所監(jiān)管電力信息系統(tǒng)的下傳數(shù)據(jù)文件中抽取共享數(shù)據(jù)。

(2)粵電集團(tuán)燃料管理系統(tǒng)

燃煤系統(tǒng)采用Pro*C+CICS開(kāi)發(fā)，后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)為Oraele7。為保證系統(tǒng)安全性和完整性，它的數(shù)據(jù)抽取采用的觸發(fā)器法。在數(shù)據(jù)同步更新的策略選擇定期的逐行比對(duì)方案就足夠了。

3.3 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和加載

這是本實(shí)例的關(guān)鍵部分。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和加載分為兩個(gè)階段來(lái)實(shí)現(xiàn)。第一個(gè)階段是在數(shù)據(jù)平臺(tái)建成初期，進(jìn)行數(shù)據(jù)的全量轉(zhuǎn)換和加載；第二個(gè)階段是在第一階段之后每天進(jìn)行的增量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和加載。根據(jù)項(xiàng)目的硬件配置，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和加載工作放在中心數(shù)據(jù)庫(kù)所在的IBMRS6000小型機(jī)上執(zhí)行，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)進(jìn)行源數(shù)據(jù)的抽取工作，將數(shù)據(jù)抽取生成的XML文件放在轉(zhuǎn)換服務(wù)器指定的文件系統(tǒng)/before中，然后執(zhí)行轉(zhuǎn)換操作，轉(zhuǎn)換生成的XML文件也放在轉(zhuǎn)換服務(wù)器指定的另外一個(gè)文件系統(tǒng)/after中。加載操作從/after文件系統(tǒng)中讀取XML文件，然后將數(shù)據(jù)加載到以關(guān)系模式存放數(shù)據(jù)的中心數(shù)據(jù)庫(kù)中。根據(jù)現(xiàn)有源數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，項(xiàng)目采用了在每天晚間非營(yíng)業(yè)時(shí)間，根據(jù)增量數(shù)據(jù)生成的時(shí)間，按照制定的調(diào)度流程進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集、轉(zhuǎn)換和加載。

3.4 數(shù)據(jù)發(fā)布

(1)對(duì)比分析系統(tǒng)

這是本地開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)。對(duì)比分析系統(tǒng)不僅要查詢聚類(lèi)數(shù)據(jù)，還要調(diào)閱明細(xì)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)采用的是JSP開(kāi)發(fā)，后端數(shù)據(jù)庫(kù)是oracle9i。因此該模塊需要從中心數(shù)據(jù)庫(kù)訂閱數(shù)據(jù)。但由于根據(jù)電監(jiān)局的需求可知，對(duì)比分析系統(tǒng)的抽取頻率較低(每天一次)，因此，不需要實(shí)時(shí)從中心數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行訂閱。

(2)決策分析系統(tǒng)

決策分析它們包括自己的數(shù)據(jù)模型和相應(yīng)的決策分析程序(permance analysis)。需從中心數(shù)據(jù)庫(kù)訂閱數(shù)據(jù)。這也是在上述四個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)加載完成后，中心數(shù)據(jù)庫(kù)才將有關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)布給此系統(tǒng)。

4 結(jié)語(yǔ)

本文主要研究方向是基于異構(gòu)數(shù)據(jù)采集的電力信息化系統(tǒng)的構(gòu)建，根據(jù)南方電監(jiān)局的實(shí)際需求和其所轄電力企業(yè)的監(jiān)管指標(biāo)調(diào)研情況，具體分析和設(shè)計(jì)了電力信息化監(jiān)管系統(tǒng)中異構(gòu)數(shù)據(jù)采集模塊的方案，并結(jié)合XML/Web Services給出了數(shù)據(jù)采集和發(fā)布的整體構(gòu)架。

本文所述設(shè)計(jì)方案在南方電監(jiān)局的信息管理系統(tǒng)得到應(yīng)用，該方案本著安全、靈活、易維護(hù)、易擴(kuò)展的設(shè)計(jì)原則，填補(bǔ)了電力監(jiān)管工作中信息采集機(jī)制的空白，實(shí)現(xiàn)了異構(gòu)信息最大限度地共享，取得了很好的效果。

[1] Ilic M, Galiana F, Fink L. Power System Restructuring: Engineering and Economics[M]. Massachusetts: Kluwer Academic Publishers, 1998.

[2] Chao H P, Huntington H G. Designing Competitive Electricity Markets[M]. Massachusetts: Kluwer Academic Publishers, 1998.

[3] Schweppe F C, Caramanis M C, Tabors R D,etal.Spot Pricing of Electricity[M]. Massachusetts: Kluwer Academic Publishers, 1988.

[4] 劉惠萍(Liu Huiping).電力市場(chǎng)政府監(jiān)管的現(xiàn)行問(wèn)題及職能調(diào)適(The existing problems and adaptation of government function in power market monitoring) [J]. 重慶行政(Chongqing Administration), 2006, (4): 53-56.

[5] 張新海(Zhang Xinhai). 電力市場(chǎng)監(jiān)管信息系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)研究(Research on Analysis and Design of Information System for the Electrical Power Market Supervision)[D]. 北京: 華北電力大學(xué)企業(yè)管理學(xué)院(Beijing: College of Economics and Management of North China Electrical Power University), 2007.

[6] 唐曉波, 黎朝輝(Tang Xiaobo, Li Zhaohui). XML Web服務(wù)在電力企業(yè)信息系統(tǒng)集成中的應(yīng)用框架(Application framework of XML Web service in integration of electric corporation information system)[J]. 華中電力(Central China Electric Power), 2004, 17(1): 8-11.

[7] W3C XML. Extensible markup language[EB/OL]. http://www.w3.org/XML,2010.

[8] 趙國(guó)營(yíng)(Zhao Guoying). 基于Web Services的數(shù)據(jù)交換平臺(tái)的研究與實(shí)現(xiàn)(Research and Implementation of Data Exchange Platform Based on Web Services)[D]. 蘭州: 蘭州大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院(Lanzhou: College of Computer of Lanzhou University),2007.

[9] 葉春曉(Ye Chunxiao). XML在數(shù)據(jù)集成中的應(yīng)用研究(Study on Application of XML in Data Integration)[D]. 重慶: 重慶大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院(Chongqing: College of Computer of Chongqing University),2002.

[10]班廷倫(Ban Tinglun). 基于Web Service的企業(yè)應(yīng)用集成的研究(Research of Enterprise Application Integration Based on Web Service)[D]. 北京: 華北電力大學(xué)控制與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院(Beijing: School of Control and Computer Engineering of North China Electrical Power University),2003.

[11]鄒盟軍,黃 煒(Zou Mengjun,Huang Wei). 基于消息機(jī)制和XML的數(shù)據(jù)交換中心的設(shè)計(jì)(Design of data exchange center based on message and XML)[J].電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào)(Proceedings of the CSU-EPSA),2004,16(4):38-41.

陳 琪(1986-)，女，碩士研究生，研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)自動(dòng)化。Email:Wybxzy@163.com

劉滌塵(1952-)，男，博士生導(dǎo)師，主要從事電力系統(tǒng)及電力電子方面的研究。Email:dcliu@whu.edu.cn

ConstructionofPowerInformationSupervisionSystemBasedonWebService

CHEN Qi， LIU Di-chen， ZHOU Ling

(School of Electrical Engineering，Wuhan University, Wuhan 430072， China)

As an important part of the power market construction, electricity regulation is playing an increasing influence on the power market. In view of serious constraints in power information resources management and sharing of the South electricity supervision bureau, the design and realization of a power market information supervision system is put forward. The system takes the heterogeneous data integration as the vantage point, employs the XML and Web Services techniques to construct integrated data management platform. The application fills the gap in the field of information collection mechanism in power market monitoring, and solves the cross-platform interacting problems of each information system under the South electricity supervision bureau.

electricity regulation； heterogeneous data integration； extensible markup language； web service

TM732； TP393

A

1003-8930(2012)02-0096-06

2010-03-29；

2010-07-23